लवचिकता गणना आणि नवीन एकल-बाजूंनी सरळ-सर्कल-एलिप्स हायब्रीचे कार्यप्रदर्शन विश्लेषण

अमूर्त:

मायक्रो-इलेक्ट्रोमेकॅनिकल सिस्टम (एमईएमएस) च्या क्षेत्रात लवचिक बिजागरांनी महत्त्वपूर्ण लोकप्रियता मिळविली आहे. या पेपरमध्ये लवचिक बिजागरीचा एक कादंबरीचा परिचय आहे, म्हणजे एकल-बाजूंनी सरळ-सर्कल-एलिप्स हायब्रिड लवचिक बिजागर. परिपत्रक आणि लंबवर्तुळ हायब्रिड लवचिक बिजागरांच्या लवचिकतेसाठी एक संगणकीय सूत्र प्रस्तावित आहे. व्युत्पन्न सूत्र मर्यादित घटक विश्लेषण आणि तुलनात्मक विश्लेषणाद्वारे सत्यापित केले जाते. एकतर्फी संकरित लवचिक बिजागर त्याच्या लवचिकतेवर प्रत्येक स्ट्रक्चरल पॅरामीटरच्या परिणामाचे विश्लेषण केले जाते. याउप्पर, एकतर्फी डिझाइनची उत्कृष्ट रोटेशन क्षमता आणि लोड संवेदनशीलता दर्शविण्यासाठी दुहेरी बाजूंनी सरळ-सर्कल-एलिप्स हायब्रिड लवचिक बिजागरीसह तुलना केली जाते. एकतर्फी संकरित लवचिक बिजागरांचा प्रस्ताव कॉम्पॅक्ट स्ट्रक्चर्स आणि मोठ्या विस्थापन आवश्यक असलेल्या अभियांत्रिकी अनुप्रयोगांसाठी एक नवीन मार्ग सादर करतो.

मायक्रो-इलेक्ट्रोमेकेनिकल तंत्रज्ञान, एरोस्पेस अभियांत्रिकी आणि जैविक अभियांत्रिकीच्या आगमनाने डिझाइन आणि वापर आवश्यकतांची पूर्तता करण्यासाठी पारंपारिक कठोर यंत्रणेच्या मर्यादा अधोरेखित केल्या आहेत. लवचिक यंत्रणा असंख्य फायदे देतात जसे की लहान आकार, यांत्रिक घर्षणाची अनुपस्थिती, अंतर नाही आणि उच्च गती संवेदनशीलता. यामुळे मशीनरी, रोबोटिक्स, संगणक, स्वयंचलित नियंत्रण आणि अचूक मोजमाप यासह विविध विषयांमध्ये त्यांचा व्यापक उपयोग झाला आहे. लवचिक यंत्रणेचा मुख्य घटक म्हणजे लवचिक बिजागर, जो लवचिक विकृतीकरण आणि स्वत: ची पुनर्प्राप्ती गुणधर्मांद्वारे गमावलेला गती आणि यांत्रिक घर्षण दूर करते, ज्यामुळे उच्च विस्थापन निराकरण होऊ शकते. एकल-अक्ष लवचिक बिजागर विविध आकारांमध्ये वर्गीकृत केले जाते, जसे की आर्क, लीड एंगल, लंबवर्तुळाकार, पॅराबोला आणि हायपरबोला. त्यापैकी, सरळ-फेरी आणि शिसे कोन प्रकार त्यांच्या सोप्या रचनांमुळे मोठ्या प्रमाणात कार्यरत आहेत. तथापि, काही विशिष्ट अनुप्रयोगांमध्ये जेथे जागा मर्यादित आहे, एकल-बाजूंनी लवचिक बिजागर एक पसंतीची निवड म्हणून उदयास आली आहे, अचूक मोजमाप आणि स्थितीत उपयुक्तता शोधणे.

पद्धती:

उपरोक्त संशोधनावर आधारित, या अभ्यासानुसार एकतर्फी हायब्रीड लवचिक बिजागर नावाच्या नवीन प्रकारच्या लवचिक बिजागरांचा प्रस्ताव आहे, जो संकर आणि एकतर्फी लवचिक बिजागरांचे फायदे एकत्र करतो. या बिजागरासाठी लवचिकता गणना सूत्र कार्लच्या दुसर्‍या प्रमेयच्या आधारे तयार केले गेले आहे आणि त्याची कार्यक्षमता मर्यादित घटक विश्लेषणाद्वारे सत्यापित केली जाते. अभ्यासामध्ये बिजागरांच्या लवचिकतेवर विविध स्ट्रक्चरल पॅरामीटर्सच्या प्रभावाची तपासणी देखील केली जाते.

परिणाम आणि चर्चा:

एकतर्फी सरळ-सर्कल-एलिप्स हायब्रिड लवचिक बिजागरांसाठी लवचिकता गणना सूत्र सूचित करते की लवचिकता सामग्री आणि स्ट्रक्चरल पॅरामीटर्स दोन्हीवर अवलंबून असते. व्युत्पन्न फॉर्म्युला हे दर्शविते की लवचिकता पॅरामीटर्स बिजागरीच्या रुंदीच्या विपरित प्रमाणात असतात, तर सरळ-वर्तुळ त्रिज्या, लंबवर्तुळाकार अर्ध-मेजर अक्ष, अर्ध-मिनर अक्ष आणि किमान जाडी सारख्या पॅरामीटर्स देखील लवचिकतेवर परिणाम करतात. विश्लेषणाच्या माध्यमातून असे दिसून येते की लंबवर्तुळाच्या अर्ध-मिनर अक्षाच्या वाढीसह लवचिकता कमी होते, कमीतकमी जाडी कमी झाल्याने वाढते आणि वेगवेगळ्या जाडीसह रेषेत बदलते. लवचिकतेवर किमान जाडीचा प्रभाव इतर पॅरामीटर्सच्या तुलनेत अधिक महत्त्वपूर्ण असल्याचे आढळले.

एकतर्फी सरळ-सर्कल-एलिप्स हायब्रिड लवचिक बिजागर आणि पूर्वीच्या साहित्यात प्रस्तावित डबल-बाजूंनी सरळ-सर्कल-एलिप्स हायब्रिड लवचिक बिजागर यांच्यात तुलना केली जाते. लवचिकता लवचिक बिजागरीचे सर्वात महत्त्वपूर्ण वैशिष्ट्य म्हणून ओळखले जाते आणि सीडे म्हणून दर्शविलेले सापेक्ष लवचिकता प्रमाण, दोन बिजागर डिझाइनची तुलना करण्यासाठी सादर केले जाते. विश्लेषणावरून असे दिसून येते की द्विपक्षीय डिझाइनच्या तुलनेत एकतर्फी संकरित लवचिक बिजागर अधिक रोटेशन क्षमता आणि लोड संवेदनशीलता दर्शविते. एकतर्फी संकरित लवचिक बिजागरची लवचिकता द्विपक्षीय डिझाइनच्या तुलनेत अंदाजे 1.37 पट जास्त आहे.

हा अभ्यास एकतर्फी संकरित लवचिक बिजागर, एक नाविन्यपूर्ण लवचिक बिजागर डिझाइन, जो कॉम्पॅक्ट स्ट्रक्चर्स आणि मोठ्या विस्थापन प्रदान करतो त्याचे विस्तृत विश्लेषण सादर करतो. व्युत्पन्न लवचिकता गणना फॉर्म्युला मर्यादित घटक विश्लेषणाद्वारे प्रमाणित केले जाते, 8%च्या आत त्रुटी दर्शवते. लवचिकतेवर स्ट्रक्चरल पॅरामीटर्सच्या प्रभावाचे विश्लेषण केले जाते, बिजागरची किमान जाडी सर्वात प्रभावशाली पॅरामीटर म्हणून ओळखली जाते. याउप्पर, द्विपक्षीय संकरित लवचिक बिजागरांशी तुलना केल्यास रोटेशन क्षमता आणि लोड संवेदनशीलतेच्या दृष्टीने एकतर्फी डिझाइनची उत्कृष्ट कामगिरी हायलाइट होते. प्रस्तावित एकतर्फी संकरित लवचिक बिजागर विविध उद्योगांमधील लवचिक बिजागरांच्या अभियांत्रिकी अनुप्रयोगासाठी नवीन शक्यता उघडते.